MGC, 시설원예 연료 개발 실증 … 순환형 메탄올 베이스 공급 추진

MGC(Mitsubishi Gas Chemical)가 시설원예용 DME(Dimethyl Ether) 시장을 개척한다.
MGC는 DME로 시설원예용 중유를 대체하는 개발에 속도를 내고 있다. 앞으로 2-3년 안에 약 5000평방미터 중규모 하우스에 병설하는 Tri-Generation 설비에 DME를 공급하고 중장기적으로 환경순환형 메탄올(Methanol) 카본패스(Carbonpath) 베이스 순환형 DME 공급을 확대할 계획이다.
Tri-Generation은 열병합(Cogeneration)을 넘어 열, 전기 뿐만 아니라 이산화탄소(CO2)까지 활용하는 에너지 공급 시스템이다. MGC는 농업 탈탄소 솔루션의 사회 기여도에 주목하고 2020년부터 실제 하우스 옆에 DME Tri-Generation 설비 시험기를 설치해 검증을 진행하고 있다.
MGC는 현재 주로 에어졸 분사제로 DME를 공급하고 있으나 앞으로는 SDGs(지속가능한 개발목표) 대응 연료 및 스타이렌(Styrene) 발포제 등으로 영역을 확대할 계획이다. 특히, 시설원예용 상용화에 대비해 과제 검출 및 코스트 저감 대책 마련을 가속화할 방침이다.
일본은 전체 시설원예 면적 약 4만헥타르 가운데 40%인 약 1만7000헥타르에 난방설비를 갖추고 있으며, 난방설비의 약 90%는 중유를 이용한 연소식 난방장치를 이용한다.
일본 농림수산성이 2050년까지 석유연료를 사용하지 않는 시설로 완전이행을 추진함에 따라 시설원예 농가는 비석유 열원 전환을 요구받고 있다.
MGC가 개발한 DME Tri-Generation 설비는 마이크로 가스터빈(MGT) 발전기 연료로 DME를 사용한다.
MGT를 이용하는 이유는 배기가스에 포함된 질소산화물(NOx)을 감축할 수 있기 때문이다. NOx는 작물 생육을 저해하며, 실제로 토마토는 NOx 농도가 250ppm을 초과하면 수확량이 30% 감소하는 것으로 알려졌다.
DME 자체도 NOx가 매우 적으며 MGT를 사용하면 1ppm 이하로 억제할 수 있다.
MGT 발전기에서 발생하는 전기는 계통 연계하고 열은 하우스 난방에 사용한다. 히트펌프를 통해 주간에는 열을 저장해 야간에 열을 사용하는 시스템으로 난방이 불필요한 여름에는 토양소독 열수용으로 이용한다.
배기가스에 포함된 이산화탄소는 식물에 공급할 예정이다. MGC는 야간에 식물이 광합성을 하지 않는 점을 고려해 흡착형 이산화탄소 저류장치도 개발하고 있다.
작물 수확량 증가에 필요한 이산화탄소 농도는 2000ppm 수준이며 압력 및 온도를 가하지 않고 공기와의 농도 차를 이용한 친환경 설비로 개발할 예정이다.
MGC는 2020-2023년 동안 1000평방미터 국화 재배 하우스 옆에 DME Tri-Generation 설비를 설치해 시험을 실시했으며 2024년에는 2500평방미터 토마토 하우스 옆에 설비를 옮겨 수확량 및 에너지 투입량 등 데이터를 수집하고 있는 것으로 알려졌다.
또 토마토 및 화훼재배 농가의 수요를 반영해 2-3년 후 4000-5000평방미터 중규모 시설원예용 DME 공급을 시작할 방침이다.
뿐만 아니라 4월부터 니가타(Niigata) 공장에서 생산을 시작한 환경순환형 메탄올로 만든 DME를 LPG(액화석유가스)에 혼합한 연료용 그레이드도 에너지 생산기업 등으로부터 거래문의가 있는 것으로 알려졌다.
아울러 일본 화학물질 관리촉진법(PRTR법)에 대응하는 스타이렌 발포제도 염화메틸렌(Methylene Chloride)으로부터 전환하려는 수요를 흡수하고 있다.
한편, 한국 국립원예특작과학원에 따르면, 국내에서는 2023년 기준 시설채소 농가 31%가 난방을 이용하고 있다. 난방을 이용하는 농가의 82%가 유류를 사용하고 있으나 에너지 절감 논의는 말단 부분의 단열 대책 수준에 머무르고 있다. (윤우성 선임기자)